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    NREL: 采用聲波技術(shù)可進(jìn)一步降低光伏電池制造成本

    2023-08-04 09:34:59 太陽能發(fā)電網(wǎng)

    美國(guó)能源部(DOE)旗下的美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)的研究人員日前發(fā)表了一份研究報(bào)告,揭示了聲波技術(shù)如何以更低成本制造光伏電池中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

    該團(tuán)隊(duì)表示,III-V族光伏電池是一種效率極高的的光伏電池,這種電池以制造過程中使用的元素周期表中的III族和V族元素而命名。

    然而,III-V型光伏電池更高成本限制了它們的應(yīng)用范圍,現(xiàn)在主要用于太空應(yīng)用,為衛(wèi)星和航天器提供動(dòng)力。

    這項(xiàng)新研究引入了一種名為“聲波剝落”新的制造工藝,,它可以潛在地降低生產(chǎn)高效III-V型光伏電池的成本。

    與使用犧牲蝕刻層將光伏電池從砷化鎵(GaAs)基板上剝離的現(xiàn)有方法不同,聲學(xué)剝落使基板內(nèi)幾乎平行于其表面的可控?cái)嗔殉蔀榭赡堋?br />
    這種斷裂可以很容易地剝離光伏電池,而不會(huì)留下任何殘留物,產(chǎn)生無污染的表面,從而消除了成本高昂的拋光工藝。

    大幅降低這一過程的時(shí)間是其關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)之一。其結(jié)果是獲得了更光滑的表面,可以很容易地用于制造新的光伏電池,這使其既高效又經(jīng)濟(jì)。

    該技術(shù)的目的是盡量減少基板上大切面的形成。其結(jié)果是一個(gè)光滑的表面,可以很容易地用于生長(zhǎng)新的光伏電池,很少或不需要進(jìn)行表面再處理。

    基材再利用和降低成本

    基材再利用的潛力是聲波剝落最有前途的應(yīng)用。通過重復(fù)使用基板,與制造III-V型光伏電池相關(guān)的成本可以顯著降低。

    Kevin Schulte是美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)高效晶體光伏小組的一名科學(xué)家,也是這篇研究報(bào)告的主要作者。他強(qiáng)調(diào),雖然聲波剝落可能不會(huì)使III-V型光伏電池完全具有成本效益,但它是旨在從多個(gè)角度解決光伏電池成本問題綜合研究的一部分。

    聲波剝落技術(shù)是由亞利桑那州立大學(xué)開發(fā)的,而總部位于鳳凰城的Crystal Sonic公司正在將其實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

    經(jīng)過美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)認(rèn)證,在先前剝落的基板上制造的光伏電池效率達(dá)到26.9%,與全新基板所能達(dá)到的效率相當(dāng)。

    最近,佐治亞理工學(xué)院的一組研究人員采用了一種新穎的方法,利用鋁箔制造固態(tài)電池,與廣泛使用的鋰離子電池技術(shù)相比,這種電池具有更高的能量密度和穩(wěn)定性。

    此外,麻省理工學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種由鋁和硫制成的新型電池,這兩種材料是自然界中儲(chǔ)量豐富且成本低廉的材料。

    作者: 來源:mercomindia 責(zé)任編輯:jianping

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